JP3545369B2

JP3545369B2 - 線状体の腐食箇所検出方法および装置

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Publication number: JP3545369B2
Application number: JP2001241199A
Authority: JP
Inventors: 和彦塚田; 和也小川; 泰男前田; 良男明石; 敏之守谷
Original assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2021-08-08
Also published as: JP2003057209A

Description

【０００１】
【技術分野】
この発明は，磁性線状体，とくに強磁性線状体，たとえば吊橋，斜張橋などに用いられる鋼製メインロープ（メインケーブル）またはハンガーロープ（ハンガーケーブル）の腐食箇所を検出する方法および装置に関する。この明細書において線状体とは，ケーブル，ロープ，ストランド，コード，ワイヤ等の線状体およびロッド，ポール，シャフト，その他の線状体を含み，撚ってあるもののみならず，単に束ねただけのものや単体のものも含む。また，径の大きさ，断面形状は問わない。
【０００２】
【発明の背景】
吊橋，斜張橋などに用いられる金属製（特に鋼製）メインロープ（メインケーブル）およびハンガーロープ（ハンガーケーブル）は，屋外にあるので風雨にさらされる。また海岸付近では塩水の影響を受け，工業地帯では亜硫酸の影響を受ける。このため，メインロープ（メインケーブル）およびハンガーロープ（ハンガーケーブル）の腐食は免れない。
【０００３】
【発明の開示】
この発明は，線状体の腐食の有無および腐食箇所を検出する方法および装置を提供することを目的とする。
【０００４】
この発明はまた，周囲の磁性体の存在にかかわらず，線状体の腐食箇所を正確に検出することを目的とする。
【０００５】
さらにこの発明は計測装置において生じるドリフトの影響を受けることなく，線状体の腐食箇所を正確に検出することを目的とする。
【０００６】
この発明による線状体の腐食箇所検出方法は，腐食箇所を検出すべき対象線状体の一部を取り囲むように磁化コイルを含む磁化器を設け，磁化器を対象線状体に沿って一定速度で移動させるとともに，磁化コイルに磁化電流を流すことにより，対象線状体を磁化し，対象線状体を磁化する磁界の強さを連続的に計測し，磁化された対象線状体内を通る磁束量を連続的に計測し，磁化器の移動量を計測し，基準線状体における磁界の強さと磁束量との関係を計測しておき，対象線状体について計測された磁界の強さと計測された磁束量と上記の関係に基づいて，対象線状体についての所定の磁界の強さにおける補正された磁束量を算出し，計測された移動量に対する補正された磁束量の変化に基づいて，対象線状体の腐食箇所を検出するものである。
【０００７】
この発明による線状体の腐食箇所検出装置は，腐食箇所を検出すべき対象線状体を通る中心孔が形成された円筒状の形状を有し，磁界センサおよび検出コイル装置が上記中心孔の内部に設けられた磁化器用リールに磁化コイルが巻回された磁化器と，上記磁化器を上記対象線状体に沿って一定速度で移動させるとともに移動量センサを備えた移動装置と，上記磁界センサに接続され，上記磁化コイルが対象線状体を磁化する磁界の強さを連続的に計測する磁界測定装置と，上記検出コイル装置に接続され，上記磁化コイルにより磁化された対象線状体内を通る磁束量を連続的に計測する磁束測定装置と，対象線状体について計測された磁界の強さ，計測された磁束量および基準線状体における磁界の強さと磁束量とのあらかじめ計測された関係に基づいて，対象線状体についての所定の磁界の強さにおける補正された磁束量を算出する第１の補正手段と，上記移動量センサの出力信号により表わされる移動量および上記第１の補正手段により補正された磁束量の変化に基づいて対象線状体の腐食箇所を表わす信号（磁界の強さおよび磁束量の変化を示す信号を含む）を出力する手段とを備ている。
【０００８】
この発明によると，磁化器を対象線状体に沿って一定速度で移動させるとともに対象線状体を磁化し，磁界の強さおよび磁束量を計測することにより，計測した磁界の強さを参照して求められた（補正された）磁束量の変化に基づいて対象線状体における腐食の有無および腐食箇所を短時間で正確に検出することができる。好ましくは，磁界の強さは磁束量が飽和するように設定される。磁界の強さを計測し，これを参照して求められた磁束量の変化に基づいて腐食の有無および腐食箇所を判定しているので，対象線状体の周囲の強磁性体の影響を排除した判定が可能となる。
【０００９】
一実施態様では，上記磁化器用リールおよび上記検出コイル装置は中心を通る面により複数の部分に分割自在であり，少なくとも上記磁化器用リールの複数の部分を結合する結合具が設けられている。対象線状体の一端から磁化器用リールを挿入できないような場合であっても，磁化器用リールおよび検出コイル装置，したがって磁化器を対象線状体に取付けることが可能となる。
【００１０】
他の実施態様では，上記磁化器用リールの両端のフランジには，それぞれ少なくとも２つ以上のガイドローラが上記対象線状体に接して囲む位置に着脱自在に固定されている。これにより，磁化器用リールを，その中心を対象線状体の中心とほぼ一致させた状態で，すなわち，殆ど傾くことなく移動させることができる。また，磁化器を対象線状体に沿って移動させたとき，磁化器と対象線状体とが接触することを防止できる。
【００１１】
好ましい実施態様では，基準線状体における磁界の強さと磁束量との関係を計測しておき，対象線状体について計測された磁界の強さと上記の関係に基づいて，対象線状体についての補正された磁束量を算出する。
【００１２】
基準線状体としては，測定対象線状体そのもの，測定対象線状体と同じ材質，構造の線状体等を用いることができる。新品の線状体（たとえばケーブル，ロープ）を張設するときに，その線状体に印加する磁界の強さを変化させて対象線状体内を通る磁束量を計測して，磁界の強さと磁束量の関係を導出しておく。線状体の張設後，ある期間が経過したとき（たとえば１年後，５年後，１０年後など）張設されている対象線状体を磁化し，磁界の強さおよび磁束量を計測し，導出しておいた磁界の強さと磁束量の関係に基づいて計測した磁界の強さより磁束量を補正する。これにより，撚り線である線状体における磁束量の変動，周囲の強磁性体の存在による影響等を排除することができる。
【００１３】
さらに好ましい実施態様においては，上記連続的計測の始点位置の計測磁束量と終点位置の計測磁束量との差および計測位置に基づいて，計測位置における磁束量のドリフト補正を行う。
【００１４】
各種計測装置に含まれる積分回路等の作用により計測磁束量にドリフトが生じ零点が変化する場合がある。このドリフトは直線的に変化するものと考えられるので，始点位置の計測磁束量と終点位置の計測磁束量とにより，ドリフトに依存する磁束量の変化率が得られ，この変化率を用いて，対象線状体の計測位置ごとに計測磁束量を補正することができる。このようにして，ドリフトに起因する磁束量の変動を除き，正確な腐食検出が可能となる。
【００１５】
一実施態様として，磁化器用リールの中央部にはコイル巻回部があり，その一端部にはプーリが，他端部にはコイル端末巻付け部がコイル巻回部と一体的に形成される。コイル巻回部，プーリおよびコイル端末巻付け部の両端には，それぞれフランジが設けられる。プーリとコイル巻回部のフランジ，コイル巻回部とコイル端末巻付け部のフランジをそれぞれ兼用することで磁化器用リールの軽量化を図ることができる。
【００１６】
プーリを一体的に形成することにより，プーリに回転動力を与え，磁化器用リールに磁化コイルを容易に巻回することができる。
【００１７】
【実施例】
この実施例は吊橋におけるハンガーケーブルの腐食の有無，および腐食箇所を検出するものである。
【００１８】
図１は，吊橋のハンガーケーブルの腐食の有無および腐食箇所の検出を行う様子を示す全体図である。図２は，図１の一部，特にゴンドラと磁化器を拡大して示す斜視図である。
【００１９】
吊橋は橋脚３間にメインケーブル１を張設し，メインケーブル１から垂下された多数本のハンガーケーブル２によって橋桁４を吊るものである。
【００２０】
図１において，多数のハンガーケーブル２は一本ずつその腐食の有無および腐食箇所が検査される。腐食を調べるべきハンガーケーブル２の近くにおいて，ゴンドラ２０を吊上げる吊りロープ２１の上端がメインケーブル１に固定具または固定装置（図示略）によって固定される。ゴンドラ２０内には，後述するように磁化電源４０，磁界測定装置５０，磁束測定装置４５，パルスカウンタ５５，およびデータ記録装置６０が搭載される（図２参照）。ゴンドラ２０はウィンチ２６によって上下駆動（昇降）される（図２参照）。ゴンドラ２０は，クレーンまたはワインダーによって昇降してもよい。
【００２１】
ゴンドラ２０の移動速度は，ウィンチ２６の巻取り速度に依存する。ゴンドラ２０の移動速度は５ｍ／ｍｉｎ〜６０ｍ／ｍｉｎ程度が好ましい。
【００２２】
また，腐食を調べるべきハンガーケーブル２に，磁化器１０および検出コイル装置２００が上下動自在に取付けられる（図２〜図４参照）。
【００２３】
橋桁４上には，主電源６６およびコンピュータ６５が置かれる。主電源６６から延びる電源線６７はゴンドラ２０に導かれ，ウィンチ２６の駆動モータ，磁化電源４０および他の装置４５，５０，６０に接続されている。データ記録装置６０，その他の装置４５，５０，５５からの信号は信号線６８を通してコンピュータ６５に送られる。必要に応じてコンピュータ６５からの制御信号が信号線６８を通して装置４５，５０，５５，６０に与えられる。
【００２４】
図２を参照して，腐食を検出すべきハンガーケーブル２が磁化器１０に形成された中心孔１３に挿通され，磁化器１０は，ハンガーケーブル２に沿って移動自在に設置されている（図３，図４も参照，以下の説明において同じ）。磁化器１０は，全体的にみて円筒状の磁化器用リール３０に磁化コイルＣが巻回されたものである。
【００２５】
磁化器用リール３０の中心孔１３の内部中央には，内周面に沿って検出コイル装置２００が固定されている。検出コイル装置２００には，検出コイル２１２と複数のホール素子２１０とが設けられている（図５および図６参照）。磁化コイルＣに磁化電源４０から磁化電流を流し，ハンガーケーブル２を磁化する。ホール素子２１０からの信号に基づいて磁界測定装置５０によりハンガーケーブル２を磁化する磁界の強さを検出し，検出コイル２１２からの信号に基づいて磁束測定装置４５によりハンガーケーブル２内を通る磁束量を検出する。
【００２６】
磁化器用リール３０の上下両端に設けられたフランジ３４，３７には，それぞれハンガーケーブル２の周面を，周面に接触した状態で挟込む位置にガイドローラ１４が着脱自在に取付けられている。これにより，磁化器１０はハンガーケーブル２に沿って円滑に移動し，移動中に磁化器用リール３０の内周面がハンガーケーブル２に接触するのを防ぐことができる。
【００２７】
ゴンドラ２０は，非磁性の絶縁体であるアルミニウムでつくられている。ゴンドラ２０は作業員が搭乗できる大きさである。
【００２８】
ゴンドラ２０の天板（上面板）には支持腕２２が取付けられている。この支持腕２２の先端はゴンドラ２０の外方にのび，ここに連結ロープ２３の上端が固定されている。連結ロープ２３の下端は磁化器用リール３０の上部のフランジ３４の上面に着脱自在に固定されたアイボルト１５に連結されている。ゴンドラ２０が上下動することにより，磁化器用リール３０は検出コイル装置２００とともに，ゴンドラ２０と一緒に上下移動する。
【００２９】
ゴンドラ２０の下部にはまた保持腕２４が固定され，この保持腕２４は測定対象ハンガーケーブル２の方向に延びている。保持腕２４の先端には補助ローラ２５が設けられている。ゴンドラ２２が上下動するときに補助ローラ２５は，磁化器用リール３０の下方においてハンガーケーブル２に沿って回転する。補助ローラ２５は上下動するゴンドラ２０の姿勢を安定化するものである。補助ローラ２５の軸にはロータリーエンコーダ５６（図７参照）が取付けられる。ロータリーエンコーダ５６の出力信号はパルスカウンタ５５に送られ，ゴンドラ２０（したがって磁化器１０）の移動方向と移動量が測定される。
【００３０】
図３は，磁化器用リール３０の斜視図であり，図４は磁化器用リール３０の縦断面図である。全体的にみて円筒状の磁化器用リール３０にはハンガーケーブル２が通る中心孔１３が形成されている。磁化器用リール３０は非磁性体の絶縁体，たとえばＭＣナイロンにより形成されている。この磁化器用リール３０の中央部にはコイル巻回部３１があり，その一端部（上端部）にはプーリ３２が，他端部（下端部）にはコイル端末巻付け部３３がコイル巻回部３１と一体的にかつ軸心（軸方向の中心線）を共通にして形成されている。すなわち，磁化器用リール３０はプーリ３２，コイル端末巻付け部３３およびこれらに挟まれたコイル巻回部３１から構成されている。
【００３１】
コイル巻回部３１，プーリ３２およびコイル端末巻付け部３３の両端には，それぞれフランジが設けられている。すなわちコイル巻回部３１の両端にはフランジ３５と３６が，プーリ３２の両端部にはフランジ３４と３５が，コイル端末巻付け部３３の両端にはフランジ３６，３７がそれぞれ一体的に設けられている。フランジ３５はプーリ３２とコイル巻回部３１に兼用され，フランジ３６はコイル巻回部３１とコイル端末巻付け部３３に兼用されている。コイル巻回部３１に巻回する磁化コイルＣの巻始め端部をコイル端末巻付け部３３へ通すための方形の複数（４つ）の開口３８がフランジ３６の内周側に形成されている。さらに開口３８よりも外周側において，フランジ３６には，コイル巻回部３１に巻回し終えた磁化コイルＣの巻終り端部を引き出すための方形の複数（４つ）の開口３９が形成されている。磁化器用リール３０の両端部のフランジ３４，３７の外側面には，上述したように，それぞれガイドローラ１４が，ハンガーケーブル２を挟むように向き合って，かつハンガーケーブル２にローラ部が当接する位置に着脱自在に固定されている。またフランジ３４には，アイボルト１５が着脱自在に固定されている。
【００３２】
磁化器用リール３０の中心孔１３の内部中央には，円環状の検出コイル装置２００が磁化器用リール３０の内周面に沿って固定されている。検出コイル装置２００の構成の詳細は後述する。円環状の検出コイル装置２００の内径は，ハンガーケーブル２の外径よりも大きく形成されている。
【００３３】
磁化器用リール３０は，プーリ３２，コイル巻回部３１，コイル端末巻付け部３３（それらのフランジ３４，３５，３６，３７を含む）および検出コイル装置２００を含めて全体をその中心を通る面で丁度半分に割った２つのリール半体３０ａ，３０ｂから構成されている。リール半体３０ａ，３０ｂを構成する要素にそれぞれ添え字ａ，ｂを付す。すなわちコイル巻回部３１ａ，３１ｂ，プーリ３２ａ，３２ｂ，コイル端末巻付け部３３ａ，３３ｂ，フランジ３４ａ，３４ｂ，フランジ３５ａ，３５ｂ，フランジ３６ａ，３６ｂ，フランジ３７ａ，３７ｂ，検出コイル装置２００ａ，２００ｂ等である。
【００３４】
リール半体３０ａ，３０ｂの上端部のフランジ３４ａ，３４ｂの接合部付近の外周面には，ねじ穴３３２が形成されている。フランジ３７ａ，３７ｂにも同じように，その接合部付近の外周面にねじ穴３３２が形成されている。また接合用の当板３３０が用意される。この当板３３０はフランジの外周面に沿うように湾曲しているとともに，ねじ３３１が通る２つの孔が形成されている。リール半体３０ａとリール半体３０ｂとが，磁化器用リール３０すなわちプーリ３２，コイル巻回部３１，コイル端末巻付け部３３および検出コイル装置２００が形成されるように，ハンガーケーブル２をその中心孔１３内に入れた状態で接合される。接合されたリール半体３０ａのフランジ３４ａとリール半体３０ｂのフランジ３４ｂの接合部の外周面，およびフランジ３７ａとフランジ３７ｂの接合部の外周面に当板３３０を当て，この当板３３０の孔を通してねじ３３１をねじ穴３３２にねじ止めすることによりリール半体３０ａとリール半体３０ｂとが結合され，磁化器用リール３０および検出コイル装置２００が形成される。
【００３５】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は，検出コイル装置２００を拡大して示すもので，（Ａ）は正面図，（Ｂ）は側面図，（Ｃ）は（Ａ）のＶＣ−ＶＣ線の断面図である。図６（Ａ）〜（Ｃ）は検出コイル装置２００を構成するボビン半体をさらに拡大して示すものであり，（Ａ）は正面図，（Ｂ）は側面図，（Ｃ）は底面図をそれぞれ示している。
【００３６】
検出コイル装置２００は全体的に円環状の形状を有し，合成樹脂のような非磁性の絶縁体から形成されている。検出コイル装置２００の内径はハンガーケーブル２の外径よりも大きく形成されている。検出コイル装置２００にはボビン２０２が含まれている。ボビン２０２の両側にはフランジ２０３が形成され，このフランジ２０３間においてボビン２０２の外周面に数本のコイル部分２１２ａ等が相互に絶縁した状態で取付けられている。ボビン２０２よりも一回り大きな半円形の外カバー２０６が設けられ，ボビン２０２と外カバー２０６とがその側面において横板２１１によって相互に結合している。外カバー２０６は，磁化器用リール３０の中心孔１３の内周面に沿って固着され，または固定されている。検出コイル装置２００の内部にはほぼ９０度の間隔で４つのホール素子２１０が設けられている。
【００３７】
検出コイル装置２００の一方の側面の横板２１１に複数のコネクタ２０９が設けられている。これらのコネクタ２０９にホール素子２１０が接続されている。コネクタ２０９にシールド線２１６が接続されている。検出コイル装置２００の側面にはまたコネクタ２０８が設けられている。このコネクタ２０８にコイル部分２１２が接続されている。コネクタ２０８にシールド線２１５が接続されている。
【００３８】
検出コイル装置２００は，上述したように磁化器用リール３０の内部に固定され，２つの半体２００ａと２００ｂとから構成されている。いうまでもなく，検出コイル装置２００の半体２００ａ，２００ｂと磁化器用リール３０の半体３０ａ，３０ｂは，同一箇所で分割されている。これらの半体２００ａ，２００ｂのボビン半体２０２ａの両端にはコネクタ２１３が設けられ，コイル部分２１２ａの両端がそれぞれ接続されている。半体２００ｂも半体２００ａとほぼ同じ構成であり，ボビン半体２０２ｂの外周面にも複数のコイル部分が設けられ，両端がコネクタに接続されている。
【００３９】
磁化器用リール３０は２つのリール半体３０ａ，３０ｂから構成されているため，ハンガーケーブル２の一部を取り囲むように取付けることができる。このとき，検出コイル装置２００は，半体２００ａに設けられたコネクタ２１３と半体２００ｂに設けられたコネクタ（図示略）とが電気的に接続されることにより，半体２００ａに設けられたコイル部分２１２ａと半体２００ｂに設けられたコイル部分とが，ハンガーケーブル２のまわりを巻回するように（数ターン程度）電気的につながり，これにより検出コイル２１２が形成される。
【００４０】
腐食を測定すべき対象であるハンガーケーブル２の下部において，上述したように，２つに分割されたリール半体３０ａ，３０ｂ（検出コイル装置の半体２００ａ，２００ｂを含む）を接合して磁化器用リール３０をつくる。このとき，好ましくはガイドローラ１４は磁化器用リール３０に取付けておかない（取外しておく）。また，磁化器用リール３０を連結ロープ２３から外しておく。
【００４１】
このようにして形成した磁化器用リール３０に磁化コイルＣを次のようにして巻回する。ハンガーケーブル２の下部において，磁化器用リール３０の上下の位置にリール３０を回転自在に受けるリール支持部材（図示略）をハンガーケーブル２に取付ける。これにより，磁化器用リール３０は上下動することなく回転自在に受けられる。ゴンドラ２０は上方の位置に引上げ，固定しておく。
【００４２】
磁化器用リール３０に磁化コイルＣを巻回する作業を行う。すなわち，駆動用ロープを巻回した回転自在なドラムと，駆動用ロープを巻取るためのウィンチと，磁化コイルＣが巻回された回転自在なドラム（いずれも図示略）とを用意し，これらをハンガーケーブル２の下部の周囲の適切な場所（橋桁４上）に移動しないように固定しておく。ドラムに巻回された駆動用ロープを引き出し，磁化器用リール３０の上端部に設けられたプーリ３２に掛け，ウィンチに取付ける。ドラムに巻回された磁化コイルＣの一端部を引出し，コイル巻回部３１に沿わせ，フランジ３６に形成された複数の開口３８のうちのいずれか一つに通してリール３０の下端部に一体的に設けられたコイル端末巻付け部３３に巻付け，固定しておく（磁化コイルＣの一端を後に外に取出せるようにしておく）。ウィンチを駆動し，駆動用ロープを巻取ると，磁化器用リール３０がハンガーケーブル２を中心として回転する。これにより，ドラムからコイル巻回部３１に磁化コイルＣが巻付けられる。ハンガーケーブル２を均一に磁化するために，磁化コイルＣを整列巻にする。整列巻にするためには，作業員が手で磁化コイルＣをトラバースする。磁化コイルＣを巻回し終えたら，磁化コイルＣの他端部をフランジ３６に形成された複数の開口３９のうちのいずれか一つに通して固定するか，コイル端末巻付け部３３に固定し，外方へ出しておく。磁化コイルＣを磁化器用リール３０に巻回することにより磁化器１０がつくられる。
【００４３】
足場が狭く，他の構造物があるために駆動用ロープおよび磁化コイルＣがそれぞれ一直線状に張れない場合には，シーブを使用し方向変換をすることにより駆動用ロープおよび磁化コイルＣを円滑に巻取るようにしてもよい。
【００４４】
この後，リール支持部材を取外すことにより，磁化器１０は上下動自在となる。磁化器１０の上下端部にガイドローラ１４を取付ける。また，ゴンドラ２０の支持腕２２からのびた連結ロープ２３の下端を磁化器１０に取付ける（たとえば，連結ロープ２３の下端に取付けられたアイボルト１５を磁化器１０の上部フランジ３４に固定する）。
【００４５】
磁化器１０に巻回された磁化コイルＣの両端を磁化電源４０に接続する。検出コイル装置２００から磁化器１０の中央孔１３を通して引出され，検出コイル２１２に接続されたシールド線２１５およびホール素子２１０に接続されたシールド線２１６をそれぞれ磁束測定装置４５および磁界測定装置５０にそれぞれ接続する。
【００４６】
なお，磁化器用リール３０および検出コイル装置２００は２分割されているが，３分割以上に分割してもよい。
【００４７】
以上の準備作業を終えたのち，ハンガーケーブル２の腐食の測定は，ゴンドラ２０とともに磁化器３０および検出コイル装置２００を一定速度で測定対象のハンガーケーブル２に沿って下部から上方へ移動させながら（逆に上部から下方に移動させながら）行なわれる。
【００４８】
このとき，磁化器１０の磁化コイルＣには，ゴンドラ２０に組込まれた磁化電源４０から磁化電流が流される。磁化コイルＣに磁化電流が流れることにより磁界が発生し，ハンガーケーブル２の磁化器１０によって囲まれた部分が磁化される。磁化電源４０から磁化コイルＣに流れる電流の大きさは，磁束量が飽和するように磁界の強さを定め，この磁界の強さを一定に保持するように磁界測定装置５０からの検出磁界に基づいてゴンドラ２０の外部のコンピュータ６５によって制御される。たとえば，５０ｋＡ／ｍ程度の磁界の強さとする。
【００４９】
図７は，腐食箇所検出装置の電的的構成を示すブロック図である。
【００５０】
検出コイル装置２００内の検出コイル２１２はシールド線２１５によりゴンドラ２０内に置かれた磁束測定装置（フラックスメータ）４５に接続されている。磁化コイルＣにより磁化されたハンガーケーブル２内を通る磁束量が磁束測定装置４５によって計測され，この計測信号がデータ記録装置６０に与えられる。
【００５１】
検出コイル装置２００内のホール素子２１０は，磁界測定装置（ガウスメータ）５０に接続されている。磁界測定装置５０によりハンガーケーブル２の近傍の磁界の強さ，すなわち磁化器１０によって発生する磁界の強さが計測され，データ記録装置６０に与えられる。
【００５２】
ゴンドラ２０の補助ローラ２５に備えられたロータリーエンコーダ５６は，パルスカウンター５５に接続されている。補助ローラ２５が回転するとロータリーエンコーダ５６からパルス信号が発生する。このパルス信号は，パルスカウンター５５により計測され，ゴンドラ２０すなわち磁化器１０の移動量データとして，データ記録装置６０に与えられる。１パルス当りの移動量とパルス数とから移動量が算出される。
【００５３】
データ記録装置６０で記録された磁界の強さ，磁束量および移動距離データはゴンドラ２０の外部にあるコンピュータ６５に送られる。
【００５４】
コンピュータ６５では，計測されたデータを処理する，例えば，計測されたデータの出力，後述する磁束量の補正，ドリフト補正，補正後のデータの出力を行う。コンピュータ６５にはまた，測定装置４５，５０，６０，パルスカウンタ５５等の操作，磁化電源４０の制御，ウィンチ２６のモータの制御等を行わせることもできる。
【００５５】
腐食箇所の検出方法について説明する。
【００５６】
先ず，腐食箇所の検出を行うハンガーケーブル２の計測始点（たとえばハンガーケーブル２の下部の位置または上部の位置）において，磁化コイルＣに磁化電流を流し，磁界の強さおよび磁束量を計測する。
【００５７】
次に，ゴンドラ２０に設けられたウィンチ２６を駆動させることにより吊りロープ２１を巻取り（または巻戻し），ゴンドラ２０をハンガーケーブル２に沿って移動（上昇または下降）させる。ゴンドラ２０に連結された磁化器１０もゴンドラ２０と一緒に移動する。磁化器１０をハンガーケーブル２に沿って一定速度で移動させながら，磁化器１０の磁化コイルＣに磁化電流を流してハンガーケーブル２を磁化し，連続的に磁界の強さ，磁束量および移動量を計測する。計測終点においても磁界の強さおよび磁束量を計測する。
【００５８】
ハンガーケーブル２を磁化したときの磁界の強さをＨとする。磁化されたハンガーケーブル内を通る磁束量をφ，その磁束密度をＢとする。ハンガーケーブルの透磁率をμ，その断面積をＡとすると次式が成り立つ。
【００５９】
Ｂ＝μＨ＝φ／Ａ ‥‥式（１）
【００６０】
この式（１）を変形すると次式が得られる。
【００６１】
Ａ＝φ／μＨ ‥‥式（２）
【００６２】
透磁率μおよび磁界の強さＨを一定とすると，ハンガーケーブル２の断面積Ａは，磁束量φに比例する。
【００６３】
ハンガーケーブル２の断面積はその腐食の度合いに応じて小さくなる。ハンガーケーブル２を磁化器１０によって磁化するとき，磁束量が飽和するように磁界の強さを一定に設定することで腐食のある箇所では磁束量は減少し，磁界の強さは増大する。したがって，磁界の強さＨを一定と考えれば（透磁率も一定），測定した磁束量の変化に基づいてハンガーケーブルの腐食箇所を知ることができる。
【００６４】
しかしながら，ハンガーケーブル２の周囲に，橋とハンガーケーブル２の結合に用いられるリブや，ハンガーケーブル２とメインケーブル１をつなぐソケット，橋を構成する鋼材等の強磁性体が存在することにより，計測される磁界の強さおよび磁束量に変化が現われてしまう場合がある。加えて，磁化器１０を移動させたときに磁化器１０がハンガーケーブル２の中心に対して若干傾くことがある。また，ハンガーケーブル２は撚り線であるために位置により磁界分布が変化する。
【００６５】
周囲の強磁性体による影響，磁化器１０の姿勢の影響，撚り線の影響等があったとしても，式（２）が成り立つ。磁界の強さＨおよび磁束量φを同時に計測し，磁界の強さＨを参照して磁束量を得ることにより周囲の強磁性体の影響を受けることなく腐食箇所を検出することが可能である。これを磁界の強さに基づく磁束量の補正という。
【００６６】
また，長時間の計測や長尺のものの計測を行うと，磁束量を計測する磁束測定装置（フラックスメータ）４５が積分回路を含むためにノイズ等の電圧を積分し，ドリフトが発生する。ドリフトの影響を排除する補正をドリフト補正という。
【００６７】
磁化器１０を実際にハンガーケーブル２に沿って移動させ，磁界の強さ，磁束量および移動量を計測した結果および上述した磁界の強さに基づく磁束量の補正とドリフトの補正を同時に行った結果を図８に示す。この図において，横軸は移動量である。破線Ｍで示すグラフは測定された磁束量を示している。実線Ｌのグラフは測定された磁界の強さである。この磁界の強さに基づいて補正され，さらにドリフト補正された磁束量が実線のＮで示されている。この測定において，試料としてのハンガーケーブルの一部に磁性体を貼り付けた。したがって，腐食の発生とは反対にハンガーケーブルの断面積が増大している。腐食が生じている箇所では磁界の強さＬは増大し，磁束量Ｍは減少するが，図８のグラフでは逆に，磁性体を設けた箇所では磁界の強さＬが減少し，磁束量Ｍが増大していることに注意していただきたい。
【００６８】
磁束器１０は，ケーブルに沿って，６０ｍ／ｍｉｎの一定速度で移動させ，磁束量を飽和させるのに必要な磁界の強さが５０ｋＡ／ｍとなるように磁化コイルＣに磁化電流を流した。磁化コイルＣは，電気抵抗が０．６７Ωのものを使用した。
【００６９】
ケーブルは，６×ＷＳ（３６）（ＪＩＳ規格）を使用した。計測は便宜上１０００ｍｍの長さで行った。計測を行う始点を０ｍｍ，終点を１０００ｍｍとし，５００ｍｍの位置を中心に径３．２ｍｍで長さ３５．５ｍｍのワイヤ（磁性体）を沿わせ，固定しておいた。すなわち，ケーブルの断面積は５００ｍｍを中心にその両側に約１８ｍｍまでの位置で６％増加している。
【００７０】
グラフＬおよびＭにおいて，移動量Ｘ＝５００ｍｍ，すなわちケーブルの断面積が増加した箇所では，グラフＬは減少し，グラフＭは増加している。これは上述した腐食の場合とは反対の強磁性体である部分の断面積が多くなるためである。
【００７１】
グラフＭは，移動量５００ｍｍを中心として緩やかな放物線を描き，かつ移動量が大きくなるにつれてドリフト（零点の移動）が発生していることがわかる。
【００７２】
測定した磁界の強さに基づく磁束量の補正について説明する。
【００７３】
ハンガーケーブルと同じ規格の新品のケーブル（６×ＷＳ（３６））（基準ケーブルという）に磁化器１０を取付け，流す磁化電流を変化させて，磁界の強さと磁束量との関係を計測した結果を図９に示す。
【００７４】
図９のグラフから磁界の強さＨと磁束量φとの関係を求め，これを式で表現すると次のようになる。
【００７５】
φ（Ｈ）＝９．８６３７×ｌｏｇ_ｅ（Ｈ）＋６６．１２８ ‥‥式（３）
【００７６】
実際の測定は磁界の強さＨを５０ｋＡ／ｍになるように磁化電流を制御しながら行うので，より正確な補正を行うためにこの磁界の強さ５０ｋＡ／ｍおよびそのときの磁束量φ（５０）を基準にして式（３）を変形すると次式が得られる。
【００７７】
φ(H)−φ(50)＝9.8637×（log_eＨ−log_e50） ‥‥式(4)
【００７８】
計測された磁界の強さＨおよびそのときの磁束量φ (H)を式(4)に代入すれば，磁界の強さ 50KA ／ｍのときに得られるであろう磁束量φ(50)が算出される。この算出された磁束量φ(50) が補正後の値である。

【００７９】
次にドリフト補正について説明する。図８のグラフＭにおいて，測定始点（Ｘ＝０ｍｍ）における磁束量φ_０と，磁化器１０を移動させながら終点（Ｘ＝１０００ｍｍ）まで計測を行ったときの終点における磁束量φ_１０００との差がドリフト補正量であり，グラフから０．７５ｋＭｘ増加していることがわかる。任意の位置の磁束量φ_ｄは次式で与えられる。
【００８０】
φ_ｄ＝φ（Ｘ）−０．０００７５・Ｘ ‥‥式（５）
【００８１】
位置Ｘと，そのＸの位置における計測されたφ（Ｘ）とからドリフト補正後の磁束量φ_ｄが得られる。
【００８２】
上述した磁界の強さに基づく磁束量の補正とドリフト補正を行った後の磁束量の変化を表わす図８のグラフＮにおいて，グラフＭと比較すると，ケーブルの断面積が増加した箇所において，グラフＮは立上りおよび立下りが急峻になり，その箇所が明確になる。また，グラフＮでは，ドリフトも補正されている。これらの補正により，腐食箇所の検出と腐食箇所の範囲が明確になる。
【００８３】
磁界の強さを示すグラフＬでは，小さな正弦波状の変動が現われている。これは，ケーブルの表面による影響であり，ホール素子を複数個設け，それらの平均値を採用することにより正弦波状変動の振幅は小さくなる。この振幅が小さくなれば上述した磁束量の補正によりグラフＮの正弦波状の振幅も小さくすることができる。
【００８４】
図１０，図１１は，ケーブルに沿って磁化器１０の移動速度がそれぞれ異なる場合の磁界の強さおよび磁束量の変化を示すものである。いうまでもなく速度以外は同じ条件下で計測を行っている。図１０は，磁化器１０を３０ｍ／ｍｉｎ，図１１は５ｍ／ｍｉｎの一定速度で移動させ，磁界の強さおよび磁束量の計測を行ったものである。両者を比較して，磁化器１０の移動速度により腐食箇所の検出に影響がないことが確認できる。
【００８５】
上述したように磁束量およびドリフトを補正することにより，ハンガーロープ２の実際の腐食箇所を明確に把握することができる。
【００８６】
磁界の強さＨ，磁束量φを計測するだけでなく，あらかじめ同じ素材，構造，寸法をもつ新品のケーブル（基準ケーブル）の断面積Ａａおよび透磁率μａを計測しておく。基準ケーブルについて計測した磁界の強さＨａ，磁束量φａおよび透磁率μａを用いて式（２）から断面積Ａａをコンピュータ６５で算出する。コンピュータ６５に基準断面積Ａａが設定され，次式にしたがってケーブルの腐食度を算出することができる。
【００８７】
腐食度＝Ａ／Ａａ（％） ‥‥式（６）
【００８８】
さらに好ましくは，図７のブロック図において磁化器１０と磁化電源４０の間に通電方向切替装置を設置する。磁化コイルＣに流れる電流を磁束量が飽和するまで上げ，磁界の強さＨ，磁束量φの計測を行った後に通電方向切替装置によって電流の流れる方向を切替え，磁束量が飽和するまで電流を上げ再び磁界の強さＨ，磁束量φの計測を行う。これを繰返し，上述のように断面積を算出する。以上のように得られた断面積の平均断面積Ａ_ＡＶを算出し，式（６）を用いて腐食度を求めることもできる。
【００８９】
コンピュータ６５の出力は図８に示すようなグラフであってもよいし，式（６）で示すような位置の関数としての腐食度であってもよいし，腐食箇所を位置で表わすデータでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】線状体の腐食箇所の検出を行う様子を示す全体図である。
【図２】図１の一部，とくにゴンドラおよび磁化器の拡大斜視図である。
【図３】磁化器用リールの斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】（Ａ）は検出コイル装置の拡大正面図，（Ｂ）はこの側面図，（Ｃ）は（Ａ）のＶＣ−ＶＣ線に沿う断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は検出コイル装置のボビン半体を拡大して示すものであり，（Ａ）は正面図，（Ｂ）はこの側面図，（Ｃ）は（Ａ）の底面図である。
【図７】腐食箇所検出装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】実際に磁化器と線状体に沿って移動させ測定を行った結果および補正を行った結果を示すグラフである。
【図９】基準線状体の磁界の強さと磁束量との関係を示すものである。
【図１０】磁化器を高速で移動させたときの測定結果を示すグラフである。
【図１１】磁化器を低速で移動させたときの測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
２ハンガーケーブル
１０磁化器
１４ガイドローラ
２０ゴンドラ
２１吊りロープ
２５補助ローラ
２６ウィンチ
４０磁化電源
４５磁束測定装置
５０磁界測定装置
５５パルスカウンター
５６ロータリーエンコーダ
６０データ記録装置
６５コンピュータ
２００検出コイル装置
Ｃ磁化コイル

Claims

腐食箇所を検出すべき対象線状体の一部を取り囲むように磁化コイルを含む磁化器を設け，磁化器を対象線状体に沿って一定速度で移動させるとともに，磁化コイルに磁化電流を流すことにより，対象線状体を磁化し，対象線状体を磁化する磁界の強さを連続的に計測し，磁化された対象線状体内を通る磁束量を連続的に計測し，磁化器の移動量を計測し，
基準線状体における磁界の強さと磁束量との関係を計測しておき，対象線状体について計測された磁界の強さと計測された磁束量と上記の関係に基づいて，対象線状体についての所定の磁界の強さにおける補正された磁束量を算出し，
計測された移動量に対する補正された磁束量の変化に基づいて，対象線状体の腐食箇所を検出する，腐食箇所検出方法。
上記対象線状体は鉛直にのび，固定的に設けられたものである，請求項１に記載の腐食箇所検出方法。
上記連続的計測の始点位置の計測磁束量と終点位置の計測磁束量との差および計測位置に基づいて，計測位置における磁束量のドリフト補正を行う，請求項１または２に記載の腐食箇所検出方法。
腐食箇所を検出すべき対象線状体を通る中心孔が形成された円筒状の形状を有し，磁界センサおよび検出コイル装置が上記中心孔の内部に設けられた磁化器用リールに磁化コイルが巻回された磁化器と，
上記磁化器を上記対象線状体に沿って一定速度で移動させるとともに移動量センサを備えた移動装置と，
上記磁界センサに接続され，上記磁化コイルが対象線状体を磁化する磁界の強さを連続的に計測する磁界測定装置と，
上記検出コイル装置に接続され，上記磁化コイルにより磁化された対象線状体内を通る磁束量を連続的に計測する磁束測定装置と，
対象線状体について計測された磁界の強さ，計測された磁束量および基準線状体における磁界の強さと磁束量とのあらかじめ計測された関係に基づいて，対象線状体についての所定の磁界の強さにおける補正された磁束量を算出する第１の補正手段と，
上記移動量センサの出力信号により表わされる移動量および上記第１の補正手段により補正された磁束量の変化に基づいて対象線状体の腐食箇所を表わす信号を出力する手段と，
を備えた腐食箇所検出装置。
上記移動量センサがロータリーエンコーダである，請求項４に記載の腐食箇所検出装置。
上記移動装置は，上記磁界測定装置および上記磁束測定装置を搭載している，請求項４または５に記載の腐食箇所検出装置。
磁化器用リールは，対象線状体が通る中心孔が形成された円筒状のコイル巻回部とこのコイル巻回部の一端に設けられたプーリとを含み，
上記プーリは上記コイル巻回部とその軸心を共通にして一体的に形成され，
上記プーリおよび上記コイル巻回部の両端にはそれぞれフランジが設けられている，
請求項４から６のいずれか一項に記載の腐食箇所検出装置。
上記磁化器用リールおよび上記検出コイル装置は中心を通る面により複数の部分に分割自在であり，少なくとも上記磁化器用リールの複数の部分を結合する結合具が設けられている，請求項４から７のいずれか一項に記載の腐食箇所検出装置。
上記磁化器用リールの両端のフランジには，それぞれ少なくとも２つ以上のガイドローラが上記対象線状体を囲む位置に着脱自在に固定されている請求項４から８のいずれか一項に記載の腐食箇所検出装置。
上記連続的計測の始点位置の計測磁束量と終点位置の計測磁束量との差および計測位置に基づいて，計測位置における磁束量のドリフト補正を行う第２の補正手段を備えた，請求項４から９のいずれか一項に記載の腐食箇所検出装置。